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公開番号2025005325
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023105522
出願日2023-06-27
発明の名称軸シール
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F16J 15/3204 20160101AFI20250108BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】軸シールの回転トルクを低減しつつ、ハウジングに設置時の内径収縮量のばらつきを低減させ、これにより回転トルクのばらつきを抑制できる軸シールを提供する。
【解決手段】軸シール5は、回転軸6とハウジング7の間に設けられる環状の軸シールであって、内径リップ2と、内径リップ2よりも外径側に設けられる外径リップ1とを備え、自由状態の軸シール5において、外径リップ1の高さをL1、内径リップ2の高さをL2としたとき、0.5≦(L1/L2)≦0.9であり、外径リップ1の軸方向に対する傾斜角度が5°よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸とハウジングの間に設けられる環状の軸シールであって、
前記軸シールは、内径リップと、該内径リップよりも外径側に設けられる外径リップとを備え、
自由状態の前記軸シールにおいて、前記外径リップの高さをＬ１、前記内径リップの高さをＬ２としたとき、０．５≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．９であり、前記外径リップの軸方向に対する傾斜角度が５°よりも大きいことを特徴とする軸シール。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
自由状態の前記軸シールの外径寸法をｄ、前記ハウジングの内径寸法をＤとすると、前記軸シールと前記ハウジングとの締め代（ｄ－Ｄ）が０．２ｍｍ～０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の軸シール。
【請求項３】
前記傾斜角度が９°～１７°であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸シール。
【請求項４】
前記軸シールにおいて、０．５≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．７であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸シール。
【請求項５】
自由状態の前記軸シールの外径寸法をｄ、前記ハウジングの内径寸法をＤとすると、前記軸シールと前記ハウジングとの締め代（ｄ－Ｄ）が０．２ｍｍ～０．７ｍｍであり、前記傾斜角度が９°～１７°であり、前記軸シールにおいて、０．５≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．７であることを特徴とする請求項１記載の軸シール。
【請求項６】
前記軸シールにおいて、前記外径リップのリップ厚さが前記内径リップのリップ厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸シール。
【請求項７】
前記軸シールは、車載エアコン用スクロール式圧縮機における回転軸に用いられる軸シールであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸シール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の軸シールに関し、特に、カーエアコン用コンプレッサの軸シールに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の電動化が進む中で、カーエアコンを含む電動コンプレッサの需要は年々増加傾向にある。自動車の省電力化の一つとして、電動コンプレッサの電力損失を抑える要求がある。安定した低電力損失を実現するためには、ユニットの設計段階で装置のトルク損失を精度よく推定する必要がある。そのため、部品の一つである軸シールにおいて、低トルク化に加え、トルクのばらつきを抑えることで、軸シールをユニットに組み込んだときのトルク損失のコントロールがしやすくなる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カーエアコンのスクロール式圧縮機に用いられる軸シールが開示されている。この軸シールは、シャフトの取付溝に挿入されて、シャフトとハウジングの間で、冷媒油をシールするものである。軸シールは、密封側からの油圧（通常０．４ＭＰａ程度）を受けて拡径し、各リップがハウジング内周面とシャフト外周面にそれぞれ密着することで冷媒油をシールする。
【０００４】
特許文献１の軸シールは、軸方向の断面視が略Ｕ字状であり、高圧側に延伸して回転軸と摺動する内径リップと、該内径リップよりも外径側に設けられた外径リップとを備え、回転軸の外周面に対する内径リップの傾斜角度が５°～２０°であり、軸シールの軸方向の断面視において内径リップの長さが２．０ｍｍ～６．５ｍｍであることが開示されている。この軸シールは、回転軸に対する緊迫力を適度に発揮させることができ、回転トルクを低減できるとともにシール性に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２１／１１７６０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、軸シールは通常、ハウジング内周面に対して外径リップが締め代をもって装着される。締め代をもって装着された場合、軸シールは内径方向へ収縮することになる。そして、軸シールの内径方向への収縮量は、内径リップのシャフト外周面への押し付け力に影響する。軸シールは、外径リップがハウジング内周面に固定され、内径リップがシャフト外周面と摺動するため、内径リップのシャフト外周面への押し付け力は、回転トルクに影響する。すなわち、外径リップの締め代による、軸シールの内径方向への収縮量のばらつきを低減させることで回転トルクの安定化を図ることができると考えられる。特許文献１では、内径リップの長さなどについて検討はされているものの、外径リップについては何ら検討されていない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外径リップの寸法などを最適化することで、軸シールの回転トルクを低減しつつ、ハウジングに設置時の内径収縮量のばらつきを低減させ、これにより回転トルクのばらつきを抑制できる軸シールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の軸シールは、回転軸とハウジングの間に設けられる環状の軸シールであって、上記軸シールは、内径リップと、該内径リップよりも外径側に設けられる外径リップとを備え、自由状態の上記軸シールにおいて、上記外径リップの高さをＬ１、上記内径リップの高さをＬ２としたとき、０．５≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．９であり、上記外径リップの軸方向に対する傾斜角度が５°よりも大きいことを特徴とする。また、上記軸シールにおいて、内径リップは回転軸の外周面に密着しながら摺動し、外径リップはハウジングに対して締め代をもって嵌め合わされる。
【０００９】
本発明において「自由状態」とは、軸シールにいずれの外力も作用していない状態を指し、例えば、回転軸が挿通されておらず、かつ、ハウジングに装着されていない状態をいう。また、外径リップの軸方向に対する傾斜角度とは、外径リップの外周面と軸方向とがなす角度をいう。
【００１０】
自由状態の上記軸シールの外径寸法をｄ、上記ハウジングの内径寸法をＤとすると、上記軸シールと上記ハウジングとの締め代（ｄ－Ｄ）が０．２ｍｍ～０．７ｍｍであることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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